[實用新型]一種用于測試滑坡滑面應(yīng)力狀態(tài)的試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720093325.8
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN206431130U
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙)51224
• 代理人: 楊俊華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于測試滑坡滑面應(yīng)力狀態(tài)的試驗裝置。

背景技術(shù)

滑坡是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害，對人民生命財產(chǎn)常常帶來巨大損失，對公路、鐵路、礦山、水電等工業(yè)也常造成巨大危害。據(jù)統(tǒng)計，我國平均每年發(fā)生滑坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害2萬余起、傷亡1千余人、受災(zāi)人口90多萬，直接經(jīng)濟(jì)損失20～60億元。因此，滑坡研究，是工程界和科學(xué)界的熱門研究方向，一直持續(xù)至今。

對于滑坡研究，最重要的是確定出滑坡的穩(wěn)定性?；路€(wěn)定性一般采用摩爾-庫倫強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行計算，滑坡穩(wěn)定性計算公式中包括滑面上的剪應(yīng)力和正應(yīng)力兩個參數(shù)。現(xiàn)在多采用剛體極限平衡法或數(shù)值方法進(jìn)行計算，其計算理論是在一定假設(shè)基礎(chǔ)上的，尚沒有有效的試驗手段對滑面剪應(yīng)力和正應(yīng)力進(jìn)行測試。

自然界的滑坡眾多，其滑面形態(tài)也各種各樣，具有不同的長度、坡度組合?，F(xiàn)有試驗方法中，一般都是模擬整個滑坡體，包括滑床、滑面和滑體，每一個滑面形態(tài)都要重新填筑一次坡體，既費工又費時，而且造價較高。

對于滑坡穩(wěn)定性而言，水是至關(guān)重要的影響因素，因此有“無水不滑坡”的說法。水的影響包括地下水和地表降水兩種，都是通過在坡體中滲透，使滑帶巖土含水量增大，進(jìn)而導(dǎo)致滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)降低，出現(xiàn)滑坡失穩(wěn)下滑?，F(xiàn)有滑坡模型試驗中，通過在坡體外側(cè)設(shè)置一定的水位高度，使地下水在坡體中滲透，模擬庫水等地下水入滲坡體的過程。而對于降雨的模擬，則是在坡外使用降雨噴頭或噴霧器，經(jīng)過較長的時間，使雨水滲入坡體中，進(jìn)而軟化滑帶，使滑坡失穩(wěn)下滑。由于相似比的限制，模型材料一般顆粒較細(xì)，土體空隙比較小，因此，外邊界的水不容易滲入坡體中。尤其是降雨模擬，不僅需要較長的時間來模擬降雨，而且，雨水也難以均勻的滲透到坡體中，難以實現(xiàn)對滑帶土含水量的定量控制和定向控制。因此，降雨試驗中出現(xiàn)的破壞模式，多是淺層破壞，不能模擬實際的滑坡失穩(wěn)過程。

由于滑帶土的含水量不能定量控制，因此也無法實現(xiàn)對滑帶土抗剪強(qiáng)度的定量降低，更談不上定向(位置上)降低抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

實用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于測試滑坡滑面應(yīng)力狀態(tài)的試驗裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種用于測試滑坡滑面應(yīng)力狀態(tài)的試驗裝置，包括底滑面模擬單元，設(shè)置于底滑面模擬單元下方并與底滑面模擬單元相連的測試單元，設(shè)置于測試單元下方并與測試單元相連的旋轉(zhuǎn)單元，以及設(shè)置于旋轉(zhuǎn)單元下方并與旋轉(zhuǎn)單元相連的升降單元。

進(jìn)一步地，還包括與底滑面模擬單元相連，用于向底滑面模擬單元注水的入滲單元。

再進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于升降單元下方并與升降單元相連的平動單元。

更進(jìn)一步地，所述底滑面模擬單元為盒狀，且在頂面設(shè)有若干個通孔，在底面設(shè)有入滲口，在內(nèi)部設(shè)有填充物。

另外，所述測試單元包括上支座、下支座和壓力傳感器；所述上支座為“T”形或凸形結(jié)構(gòu)，且頂部與底滑面模擬單元相連；所述下支座上設(shè)有凹形部；所述上支座與下支座之間設(shè)有平行滑面放置的壓力傳感器，且在上支座的凸起和下支座的凹陷之間垂直滑面設(shè)置有壓力傳感器。

此外，所述旋轉(zhuǎn)單元包括頂板和底板；所述頂板的頂端與測試單元相連，且底端通過銷軸與底板活動連接。

進(jìn)一步地，所述升降單元包括為蝸輪絲桿升降機(jī)。

再進(jìn)一步地，所述入滲單元包括與底滑面模擬單元相連的進(jìn)水管，設(shè)置于進(jìn)水管上的流量計。

更進(jìn)一步地，所述平動單元包括滑軌，設(shè)置于滑軌上且能夠相對滑軌滑動的滑塊；所述滑塊與升降單元相連。

另外，所述底滑面模擬單元為若干個，且若干個底滑面模擬單元依次設(shè)置，且排列成“一”字；每個底滑面模擬單元下方均設(shè)有測試單元、旋轉(zhuǎn)單元、升降單元。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

本實用新型能夠調(diào)節(jié)底滑面模擬單元的高度和角度，實現(xiàn)對任意滑動面形狀的模擬，通過壓力傳感器實現(xiàn)對滑面正應(yīng)力和滑面剪應(yīng)力的測試，從而實現(xiàn)對滑坡滑動機(jī)理和穩(wěn)定性的試驗研究。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型中底滑面模擬單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型中測試單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的正視圖。

圖5為圖3的后視圖。

圖6為本實用新型中上支座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實用新型中下支座上安裝壓力傳感器后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圖7的后視圖。